一種新的蛋白結構「構建和檢索」方法

2021-01-08 科學網

一種新的蛋白結構「構建和檢索」方法

作者：

小柯機器人

發布時間：2021/1/7 14:39:18

美國凱斯西儲大學醫學院藥理學系Edward W. Yu研究組取得最新進展。他們提出一種同時解決膜蛋白冷凍電鏡（cryo-EM）結構「構建和檢索」的方法。相關論文發表在2021年1月6日出版的《自然-方法學》雜誌上。

他們開發了一種自下而上的迭代方法，即構建和檢索（BaR），該方法可以從多種內膜和外膜蛋白（包括不同大小和尺寸的膜蛋白複合物）中鑑定和確定冷凍電鏡結構。異質不純蛋白質樣品。他們還使用BaR方法來闡明大腸桿菌K12粗膜和原始裂解物的結構信息。這些發現表明，有可能在單個異質樣品中解決許多相對較小（<100 kDa）和數量較少（<10％）未鑑定的膜蛋白高解析度結構。重要的是，這些結果突出了cryo-EM在系統結構蛋白質組學中的潛力。

據了解，單粒子cryo-EM已成為結構生物學領域的一項強大技術。然而，無法可靠地生產純淨、均質的膜蛋白樣品，阻礙了其結構測定的進展。

附：英文原文

Title: A 『Build and Retrieve』 methodology to simultaneously solve cryo-EM structures of membrane proteins

Author: Chih-Chia Su, Meinan Lyu, Christopher E. Morgan, Jani Reddy Bolla, Carol V. Robinson, Edward W. Yu

Issue&Volume: 2021-01-06

Abstract: Single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) has become a powerful technique in the field of structural biology. However, the inability to reliably produce pure, homogeneous membrane protein samples hampers the progress of their structural determination. Here, we develop a bottom-up iterative method, Build and Retrieve (BaR), that enables the identification and determination of cryo-EM structures of a variety of inner and outer membrane proteins, including membrane protein complexes of different sizes and dimensions, from a heterogeneous, impure protein sample. We also use the BaR methodology to elucidate structural information from Escherichia coli K12 crude membrane and raw lysate. The findings demonstrate that it is possible to solve high-resolution structures of a number of relatively small (<100kDa) and less abundant (<10%) unidentified membrane proteins within a single, heterogeneous sample. Importantly, these results highlight the potential of cryo-EM for systems structural proteomics.

DOI: 10.1038/s41592-020-01021-2

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-020-01021-2

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